ES3034892T3 - Method for allocating time-frequency resources in a satellite communication system with beamforming, associated device and computer program - Google Patents
Method for allocating time-frequency resources in a satellite communication system with beamforming, associated device and computer programInfo
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Abstract
La invención se refiere a un método para asignar recursos de tiempo-frecuencia de telecomunicaciones en un sistema de telecomunicaciones (10) que comprende un satélite (11), terminales de usuario UE (20_1, 20_2), implementando el satélite simultáneamente varios haces de telecomunicaciones (B_1, B_2) cada uno asociado a un terminal de usuario UE (20_1, 20_2) distinto y reenfocando dinámicamente cada haz sobre el UE asociado; dicho método comprende:- dado un conjunto (80) de cuadrículas que representan cada una al menos una porción de la superficie terrestre y que comprenden cada una una pluralidad de zonas, siendo la distancia entre dos zonas cualesquiera de una cuadrícula mayor que un umbral determinado distinto de cero asociado a la cuadrícula, la asignación de recursos de tiempo-frecuencia relativa a un instante T se lleva a cabo aplicando al menos la siguiente regla: un recurso de tiempo-frecuencia asociado a la cuadrícula puede asignarse a cada uno de 2 UE (20_1, 20_2) solo si las posiciones de dichos 2 UE están ubicadas en zonas distintas de la cuadrícula. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método de asignación de recursos de tiempo-frecuencia en un sistema de telecomunicaciones por satélite con formación de haces, dispositivo y programa informático asociado
Campo técnico:
La invención se sitúa en el campo de las telecomunicaciones por satélite.
Más exactamente, la invención se refiere a los sistemas de telecomunicaciones por satélite que utilizan una forma de onda MF-TDMA (acceso múltiple multifrecuencia y división en el tiempo) u OFDM (multiplexación por división ortogonal de frecuencias), basado en recursos elementales monousuario (también conocidos como recursos de bloque), una carga útil digital con capacidades de formación de haces para centrar dinámicamente cada uno de los haces de telecomunicaciones por radiofrecuencia en el equipo de usuario (UE) asociado selectivamente al haz, por ejemplo, en los sistemas por satélite que aplican telecomunicaciones que utilizan la norma 4G o 5G New Radio Non Terrestrial Network (5G NR NTN).
Más concretamente, la invención se refiere a un método de asignación de recursos de tiempo-frecuencia de telecomunicaciones en un sistema de telecomunicaciones inalámbricas por satélite,
dicho sistema de comunicaciones inalámbricas por satélite que comprende un satélite, terminales de usuario UE, con el satélite que está adaptado para implementar simultáneamente varios haces de telecomunicaciones, cada uno asociado a un usuario distinto, y para centrar dinámicamente cada haz en el UE asociado;
con cada haz de telecomunicaciones que se establece en función de los recursos de tiempo-frecuencia asignados selectivamente al UE asociado al haz.
Técnica anterior:
Los recursos de tiempo-frecuencia en las telecomunicaciones 5G NR NTN se organizan, de manera conocida, en forma de bloques de recursos elementales asignados selectivamente por un módulo planificador a los intercambios con un UE. En el dominio del tiempo, el recurso se divide en símbolos OFDM/franja (1 franja = secuencia temporal de 14 símbolos)/subtrama/trama (véase FIG. 6). Cuando asigna recursos a un UE, un módulo "planificador" decide una asignación en términos de PRB (Bloques de recursos físicos) para el dominio de la frecuencia, y de símbolos y/o franjas en el dominio del tiempo.
Si no se coordina la gestión del haz, los PRB asociados a dos haces formados en direcciones demasiado cercanas pueden dar lugar a niveles de interferencia prohibitivamente perjudiciales para el rendimiento de la recepción. El documento US 2021/273703 describe un sistema de satélites con varias redes, y cada UE situado en una red utiliza parte de los recursos asignados a la red.
Sumario de la invención:
Para esto, según un primer aspecto, la presente invención describe un método de asignación de recursos de tiempofrecuencia de telecomunicaciones en un sistema inalámbrico de telecomunicaciones por satélite,
dicho sistema de comunicaciones por satélite que comprende un satélite, terminales de usuario UE, con el satélite que está adaptado para implementar simultáneamente varios haces de telecomunicaciones asociados cada uno, en un instante dado, a un terminal de usuario UE separado y reenfocar dinámicamente cada haz en el UE asociado a dicho haz;
estableciéndose cada haz de telecomunicación en función de los recursos de tiempo-frecuencia asignados selectivamente al UE asociado;
dicho método que se caracteriza por comprender las siguientes etapas ejecutadas por un bloque de asignación de recursos electrónicos:
- obtención de la posición de cada UE;
- dado un conjunto de cuadrículas que representan cada una al menos una parte de la superficie terrestre y que comprenden cada una una pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la cuadrícula, con la distancia entre dos zonas cualesquiera de una cuadrícula que es superior a un umbral específico distinto de cero asociado a la cuadrícula, se asignan los recursos de tiempo-frecuencia, respecto a un instante T, aplicando al menos la siguiente regla, al menos un mismo recurso de tiempo-frecuencia asociado previamente a la cuadrícula: dicho recurso de tiempo-frecuencia asociado a la cuadrícula puede asignarse a cada uno de los 2 UE sólo si las posiciones obtenidas de dichos 2 UE se encuentran en zonas distintas de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la cuadrícula.
En modos de realización, dicho método comprenderá además al menos una de las siguientes características: - si durante una primera etapa de asignación de recursos de tiempo-frecuencia utilizando dicho conjunto de cuadrículas cada una asociada a un primer umbral determinado, no ha sido posible asignar un recurso de tiempofrecuencia al menos a un UE de acuerdo con la norma, se realiza otra etapa de asignación utilizando al menos un conjunto de cuadrículas adicionales que representan al menos dicha porción de la superficie terrestre y cada una de las cuales comprende una pluralidad de zonas no contiguas distribuidas por la cuadrícula, con la distancia entre dos zonas cualesquiera de una cuadrícula que es superior a un segundo umbral específico distinto de cero asociado a la cuadrícula, por debajo del primer umbral;
- la asignación de recursos de tiempo-frecuencia relativos a un instante T también se realiza aplicando al menos la siguiente regla:
dada una cuadrícula inicial, respectivamente, una segunda cuadrícula separada de la primera, del conjunto de cuadrículas asociadas a un primer recurso de tiempo-frecuencia, respectivamente un segundo recurso de tiempofrecuencia distinto del primer recurso de tiempo-frecuencia: cuando se determina que un UE está situado tanto en una primera zona de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la primera cuadrícula como en una segunda zona de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la segunda cuadrícula, se determina si el UE está más cerca del centro de la primera zona o del centro de la segunda zona; y si se determina que el UE está más cerca del centro de la primera zona o de la segunda zona, respectivamente, se le asigna el primer recurso de tiempo-frecuencia o el segundo recurso de tiempo-frecuencia, respectivamente;
- la posición de un UE se obtiene realizando las siguientes etapas:
- cálculo de los valores de pesos de la formación de haces que maximizan la potencia de las señales predefinidas recibidas de un UE;
- estimación de la Dirección de Llegada, conocida como DOA, de una señal procedente de un UE en función de dichos pesos de formación de haces determinados para el UE aplicando un algoritmo de regresión que relacione los pesos de formación de haces y las DOA;
- determinación de la posición del UE en función de al menos la intersección de la superficie terrestre y la DOA estimada.
Según otro aspecto, la invención describe un programa informático para el almacenamiento en la memoria de un bloque de asignación de recursos electrónicos en un sistema de telecomunicaciones inalámbricas por satélite que comprende un satélite, terminales de usuario UE, con el satélite que implementa simultáneamente varios haces de telecomunicaciones, cada uno asociado a un usuario distinto, y para reenfocar dinámicamente cada haz sobre el UE asociado;
estableciéndose cada haz de telecomunicación en función de los recursos de tiempo-frecuencia asignados selectivamente al UE asociado; dicho bloque de asignación de recursos de tiempo-frecuencia que comprende además un microordenador;
dicho programa informático que comprende instrucciones que, cuando se ejecutan en el microordenador, implementan las etapas de un método según el primer aspecto de la invención.
Según otro aspecto, la invención describe un dispositivo de asignación de recursos de tiempo-frecuencia de telecomunicaciones para un sistema inalámbrico de telecomunicaciones por satélite,
dicho sistema de comunicaciones por satélite que comprende un satélite, terminales de usuario UE, con el satélite que está adaptado para implementar simultáneamente varios haces de telecomunicaciones asociados cada uno, en un instante dado, a un terminal de usuario UE separado y reenfocar dinámicamente cada haz en el UE asociado a dicho haz;
estableciéndose cada haz de telecomunicación en función de los recursos de tiempo-frecuencia asignados selectivamente al UE asociado;
dicho dispositivo de asignación de recursos (50) que se caracteriza porque está adaptado para obtener la posición de cada UE y, dado un conjunto (80) de cuadrículas que representan cada una al menos una parte de la superficie terrestre y que comprenden cada una una pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la cuadrícula, con la distancia entre dos zonas cualesquiera de una cuadrícula que es superior a un umbral específico distinto de cero asociado a la cuadrícula, para asignar recursos de tiempo-frecuencia en un momento dado T, aplicando al menos la siguiente regla, al menos un mismo recurso de tiempo-frecuencia asociado previamente a la cuadrícula: dicho recurso de tiempo-frecuencia asociado a la cuadrícula puede asignarse a cada uno de los 2 UE sólo si las posiciones obtenidas de dichos 2 UE se encuentran en zonas distintas de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la cuadrícula.
En modos de realización, dicho dispositivo comprenderá además al menos una de las siguientes características: - el dispositivo es adecuado para, si durante una primera etapa de asignación de recursos de tiempo-frecuencia utilizando dicho conjunto de cuadrículas cada una asociada a un primer umbral determinado, no pudo asignar un recurso de tiempo-frecuencia al menos a un UE de acuerdo con la norma, realizar una etapa de asignación adicional utilizando al menos un conjunto de cuadrículas adicionales que representan al menos dicha porción de la superficie terrestre y cada una de las cuales comprende una pluralidad de zonas no contiguas distribuidas por la cuadrícula, con la distancia entre dos zonas cualesquiera de dicha pluralidad de zonas de una cuadrícula que es superior a un segundo umbral específico distinto de cero asociado a la cuadrícula, por debajo del primer umbral; - el dispositivo de asignación de recursos de tiempo-frecuencia está adaptado para asignar recursos de tiempofrecuencia relativos a un instante T, aplicando al menos la siguiente regla:
dada una cuadrícula inicial, respectivamente, una segunda cuadrícula separada de la primera, del conjunto de cuadrículas asociadas a un primer recurso de tiempo-frecuencia, respectivamente un segundo recurso de tiempofrecuencia distinto del primer recurso de tiempo-frecuencia: cuando se determina que un UE está situado tanto en una primera zona de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la primera cuadrícula como en una segunda zona de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la segunda cuadrícula, se determina si el UE está más cerca del centro de la primera zona o del centro de la segunda zona; y si se determina que el UE está más cerca del centro de la primera zona o de la segunda zona, respectivamente, se le asigna el primer recurso de tiempo-frecuencia o el segundo recurso de tiempo-frecuencia, respectivamente;
- el dispositivo de asignación de recursos de tiempo-frecuencia está adaptado para obtener la posición de un UE mediante el cálculo de valores de ponderación de formación de haz que maximicen la potencia de señales predefinidas recibidas de un UE, y a continuación estimando la Dirección de Llegada, conocida como DOA, de una señal procedente de un UE en función de dichos pesos de formación de haces determinados para el UE aplicando un algoritmo de regresión que relacione los pesos de formación de haces y las DOA, y determinando la posición del UE en función de al menos la intersección de la superficie de la Tierra y la DOA estimada.
Breve descripción de las figuras:
La invención se comprenderá mejor y otras características, detalles y ventajas se reflejarán mejor tras la lectura de la siguiente descripción, dada a título no limitativo y gracias a las figuras anexas, dadas a título de ejemplo.
[Fig. 1] La figura 1 es una ilustración de un sistema de telecomunicaciones por satélite en una realización de la invención;
[Fig. 2] La figura 2 muestra parte de la cadena de procesamiento de recepción por satélite del sistema de telecomunicaciones por satélite de la figura 1 en una realización de la invención;
[Fig. 3] La figura 3 muestra parte de la cadena de procesamiento de transmisión por satélite del sistema de telecomunicaciones por satélite de la figura 1 en una realización de la invención;
[Fig. 4] La figura 4 ilustra las etapas de un método de asignación de recursos de tiempo-frecuencia implementado en el sistema de telecomunicaciones por satélite de la figura 1 en una realización de la invención;
[Figura 5] La figura 5 muestra un conjunto de cuadrículas en una realización de la invención;
[Fig. 6] La figura 6 ilustra la división del recurso tiempo-frecuencia en franjas de 14 símbolos OFDM y PRB de 12 subportadoras respectivamente, de acuerdo con la numeración de tramas para la norma 5G NR;
[Fig. 7] La figura 7 ilustra una descomposición de procesamiento en una realización de la invención con una DBFN híbrida;
[Fig. 8] La figura 8 muestra una malla en una realización de la invención;
[Figura 9] La figura 9 ilustra el cálculo del vector de dirección del UE;
[Figura 10] La figura 10 ilustra el cálculo del vector de dirección del satélite;
[Figura 11] La figura 11 ilustra la proyección del vector de dirección en el marco de la antena del satélite.
Se pueden utilizar referencias idénticas en figuras diferentes cuando designan elementos idénticos o comparables.
Descripción detallada:
La figura 1 es una ilustración de un sistema de comunicaciones por satélite 10 en una realización de la invención.
El sistema de telecomunicaciones por satélite 10 comprende una pluralidad de terminales de usuario (UE) 20_1, 20_2,... 20_p, p estrictamente superior a 1 (en la figura 1 se muestran 4 UE) y una plataforma de satélite 11.
Cada UE incluye un bloque de procesamiento de transmisión y recepción vía satélite y una antena de transmisión y recepción vía satélite, y está adaptado para implementar comunicaciones vía satélite con el satélite 11 basadas en una forma de onda MF-TDMA u OFDM, por ejemplo. Pueden ser terminales fijos (por ejemplo: 20_2) o móviles (ejemplo: 20_1). Cada UE 20_1,..., 20_p y el satélite 11 que se encuentra encima se ven directamente.
La plataforma de satélite 11 incluye una antena de satélite 12, por ejemplo MIMO, y un dispositivo de procesamiento de transmisión y recepción. Es adecuada para implementar comunicaciones vía satélite con UE 20_1,..., 20_p.
En modos de realización, el sistema de telecomunicaciones por satélite 10 comprende un dispositivo de procesamiento en tierra 14 conectado a la plataforma de satélite 11 mediante un enlace "alimentador" implementado a través de la antena 12 (o a través de otra antena) de la plataforma 11 y una antena de satélite del dispositivo de procesamiento en tierra 14. El dispositivo de procesamiento en tierra 14 está adaptado en estas realizaciones para realizar, para la plataforma de satélite 11, procesamientos que requieren un gran esfuerzo informático o de almacenamiento (por ejemplo, cálculo de los coeficientes complejos de las leyes de formación de haces (pesos) y/o modulación/desmodulación de símbolos, etc.).
Las telecomunicaciones implementadas entre el satélite y cada terminal UE son, por ejemplo, conformes a la norma 5G NR NTN (y, por ejemplo, NB-loT/eMTC (loT NTN)): se intercambian datos entre el satélite 11 y cada UE, respectivamente 20_1,..., 20_p, que se encuentran entonces en comunicación mediante la implementación de un haz específico, respectivamente B_1,..., B_p, generado entre el satélite y dicho UE y orientado específicamente hacia dicho UE. Por lo tanto, hay al menos tantos haces de telecomunicación distintos como UE que se comunican con el satélite en el momento en cuestión (porque también hay haces utilizados para transportar canales de señalización). La anchura de frecuencia de un haz es variable, pudiendo asignarse uno o varios recursos unitarios de tiempofrecuencia en un momento dado a un UE en función de sus necesidades. El satélite 11 está adaptado para implementar técnicas de formación de haces para generar estos haces y está adaptado para, en tiempo real, reenfocar automáticamente el haz sobre el UE objetivo en función de la posición actualizada de dicho UE y de la posición actualizada del satélite si éste se desplaza. Los datos útiles se transmiten en estos haces de forma codificada, en forma de símbolos OFDM, utilizando recursos de tiempo-frecuencia asignados específicamente a cada UE, en forma de PRB, ("Bloque de recursos físicos") en los dominios de la frecuencia y el tiempo, en forma de símbolos y/o franjas (la presente invención se aplica a estos recursos específicamente asignados; dicho esto, tenga en cuenta que también existe en la red, en un modo de realización, datos enviados a todos los UE, por ejemplo, en canales físicos de radiodifusión, y los recursos de tiempo-frecuencia asignados a estos intercambios no son monousuario).
De forma conocida y como se muestra en la figura 6, una franja de tiempo comprende 14 símbolos OFDM sucesivos. Un PRB corresponde a un bloque de 12 subportadoras sucesivas. El espaciado referenciado Af en la figura 6 es igual al valor de SCS ("Subcarrier Spacing").
Cuando se van a intercambiar datos entre el satélite 11 y un UE 20_i, los recursos de tiempo-frecuencia se asignan específicamente a estos intercambios, de forma centralizada y bajo supervisión, para comprobar el nivel de interferencia entre los haces.
Un bloque de control 50, en la plataforma de satélite 11, contribuye a la determinación, de esta asignación, como se describe más adelante. Para cada periodo de asignación, los recursos de tiempo-frecuencia asignados son monousuario.
El bloque de control 50 incluye una base de datos 70 que contiene los datos de definición de al menos un conjunto de cuadrículas, un bloque de asignación de PRB 51 y un bloque de estimación de la ubicación de los UE 52.
Los coeficientes complejos de las leyes de formación del haz en PRB se calculan PRB por PRB, para cada símbolo OFDM. El coeficiente por el que se multiplica un PRB se calcula, en particular, en función de la ubicación de la UE a la que se ha asignado, la posición conocida del satélite y la frecuencia central asociada al PRB. Según los casos, los coeficientes se calculan localmente en la plataforma de satélite 11 o en el dispositivo de procesamiento en tierra 14.
La figura 2 muestra parte de la cadena de procesamiento 30 para la recepción del satélite 11 del sistema de telecomunicaciones por satélite de la figura 1 en una realización de la invención.
La figura 3 muestra parte de la cadena de procesamiento de transmisión 60 del satélite del sistema de telecomunicaciones por satélite de la figura 1 en una realización de la invención.
De manera conocida, la indicación de los PRB que deben utilizarse para los intercambios entre cada UE y la plataforma de satélite 11, sobre su próxima transmisión (o recepción) es entregada dinámicamente por el bloque de control 50 al gNB, por ejemplo, y a continuación es notificada dinámicamente a los UE (mediante señales de control), y también a las cadenas de procesamiento de recepción y transmisión 30 de la plataforma de satélite, por ejemplo al menos cada T milisegundos, con T en el rango <0 ms; 10 ms> por ejemplo).
Con referencia a la figura 2, la cadena de procesamiento de recepción está adaptada para recibir a través de elementos radiantes de la antena 12 de la plataforma de satélite 11, señales emitidas por una pluralidad de UE.
La cadena de procesamiento de recepción 30 tiene N canales de procesamiento en paralelo y también está conectada al bloque de control 50 del sistema de satélite 30.
Según los modos de realización, el bloque de control 50 está a bordo de la plataforma de satélite 11, o en tierra, en el dispositivo de procesamiento en tierra 14, o sus componentes están distribuidos entre tierra y la plataforma de satélite. Por ejemplo, el bloque de control está en el gNB/eNB.
La conexión o conexiones entre la cadena de procesamiento de recepción y el bloque de control 50 pueden ser por cable (por ejemplo, cuando el bloque 50 está a bordo) y/o inalámbricas (por ejemplo, si al menos parte del bloque 50 está en tierra).
La cadena de procesamiento de entrada incluye N canales de procesamiento paralelos VRi, i = 1 a N, cada uno alimentado por la señal captada por un elemento radiante (RE) 40_i respectivo de la antena de satélite 12.
Cada vía de tratamiento VRi comprende:
- un bloque de radiofrecuencia RF 31 que está adaptado para realizar un cambio de frecuencia para bajar la señal de frecuencia,
- un bloque convertidor analógico-digital (ADC) 32 que digitaliza la señal,
- un bloque de supresión CP (Prefijo Cíclico) 36;
- un bloque de transposición serie-paralelo (S/P) 37;
- un bloque FFT 33 adaptado para aplicar una transformada rápida de Fourier a las señales recibidas en la entrada, lo que permite trabajar en el dominio de la frecuencia y, en particular, manipular los coeficientes complejos transmitidos en cada subportadora;
- un bloque de transposición paralelo-serie (P/S) 38;
- un bloque de ecualización (EQLZR) 39;
- un bloque de desmapeo 34 adaptado para filtrar los PRB en función de la lista actual de asignación de los PRB que le proporciona el bloque de control 50, de modo que sólo se transmitan a la salida del bloque de desmapeo los PRB realmente asignados a un UE; el bloque de desmapeo utiliza la indicación de los PRB que se utilizarán para los intercambios entre cada UE y la plataforma de satélite 11, determinada dinámicamente por el bloque de control 50 (en una realización), el bloque de control 50 suministra las asignaciones determinadas al gNB, que, a continuación, asigna efectivamente los recursos en función de estas asignaciones determinadas).
- un bloque DBFN 35 ("Digital Beamforming Network") está adaptado para aplicar coeficientes complejos de formación de haces en los PRB (de hecho, los símbolos transmitidos en los PRB se ponderan en fase y amplitud) y también se utiliza, para ello, la indicación de los PRB que deben utilizarse (función de cada UE) para los intercambios desde cada UE a la plataforma de satélite 11 proporcionada dinámicamente por el bloque de control 50. Este procesamiento permite obtener selectivamente todos los símbolos emitidos por un UE transmisor (y, por tanto, por un haz receptor).
A continuación, estos conjuntos de símbolos a la salida del DBFN 35 se modulan/desmodulan (a través de la función gNB) según la modulación digital realizada, localmente en la plataforma de satélite 11 o por el bloque de procesamiento en tierra 14, y en función de la información de asignación de los PRB.
Con referencia ahora a la figura 3, la cadena de procesamiento de transmisión 60 está adaptada para formatear y entregar a los elementos radiantes RE de la antena 12 de la plataforma de satélite 11 datos útiles destinados a los UE entre los UE 20_1,..., 20_p.
La cadena de procesamiento de transmisión 60 comprende el bloque DBFN 35 y N canales de procesamiento en paralelo VE1,..., VEN.
La cadena de procesamiento de transmisión 60 también está conectada al bloque de control 50 del sistema de satélite 30.
El bloque DBFN 35 está adaptado para aplicar coeficientes complejos de formación de haces a los símbolos procedentes de la cadena de codificación ascendente, que se transmiten en los PRB asignados a esta transmisión y también se utilizan, para ello, la indicación de los PRB que se van a utilizar, función de cada UE, para los intercambios desde la plataforma de satélites 11 a los UE y proporcionada dinámicamente por el bloque de control 50.
Los datos de salida del bloque DBFN 35 se suministran como entrada a cada canal de procesamiento VEi, i=1 a N. Cada vía de tratamiento VEi comprende:
- un bloque de transposición serie-paralelo (S/P) 61;
- un bloque iFFT 62 que está adaptado para aplicar la inversa de una transformada rápida de Fourier a la señal recibida como entrada del DBFN 35, y permite así pasar del dominio de la frecuencia al dominio del tiempo; - un bloque de transposición paralelo-serie (P/S) 65;
- un bloque de inserción de prefijo cíclico (CP) 66;
- un bloque convertidor digital-analógico (DAC) (63) que transforma la señal en analógica;
un bloque de radiofrecuencia RF 64 adaptado para realizar un cambio de frecuencia (conversión ascendente) de la señal.
La señal a la salida del canal VEi, i = 1 a N, a continuación, se envía a un elemento radiante RE 60_i de la antena de satélite 12, para su emisión.
La emisión por los elementos radiantes RE 60_1 a 60_N produce así una pluralidad de haces de radiocomunicación, cada haz, utilizando los PRB asignados a un UE, está dedicado exclusivamente a dicho UE y se centra selectivamente este UE.
Por lo tanto, la asignación de recursos de tiempo-frecuencia, en particular los PRB, en combinación con la formación inteligente de haces, es una tarea delicada que afecta directamente a la calidad de las señales intercambiadas, en particular la relación señal/interferencia (C/I). Por lo tanto, es importante asegurarse de que dos haces estén próximos entre sí, por ejemplo, los haces B_1 y B_2, no utilizan PRB idénticos en los mismos recursos temporales (símbolos/franjas), lo que daría lugar a niveles de interferencia entre los haces que degradarían significativamente el rendimiento de la recepción y desmodulación.
La invención propone así aprovechar el conocimiento de la ubicación de los UE para distribuirlos en una cuadrícula regular al asignar los PRB, los PRB sólo pueden asignarse en la misma frecuencia para los UE que estén suficientemente alejados.
En un modo de realización de la invención, se define un conjunto 80 de cuadrículas. La base 70 del bloque de control 50 almacena los datos de definición del conjunto 80 de cuadrículas.
En este caso, el conjunto de cuadrícula 80 comprende una pluralidad de cuadrículas, utilizadas como tamices, para clasificar los UE a los que se puede asignar el mismo PRB.
Cada cuadrícula representa la superficie de la Tierra visible desde la plataforma de satélite 11. Cada punto de la cuadrícula corresponde, por tanto, a una posición en la superficie terrestre. Esta disposición no es obligatoria, el punto situado en la parte superior izquierda de cada cuadrícula corresponde, por ejemplo, al mismo punto de la Tierra en el extremo correspondiente de la superficie visible de la Tierra, y se utiliza el mismo punto de referencia para las distintas cuadrículas, y la misma escala.
Cada cuadrícula comprende zonas discretas y no contiguas, en lo sucesivo denominadas "orificios". En un modo de realización, los orificios se disponen en una malla bidimensional regular a base de celdas cuadradas (los orificios corresponden a los vértices de las celdas).
La disposición de los orificios en la cuadrícula obedece a criterios geométricos simples (distancia mínima entre los UE que utilizan el mismo PRB = distancia entre los orificios de una cuadrícula) y/o es función de los patrones de los haces: la forma de los haces no es necesariamente siempre regular, especialmente en caso de desplazamiento importante: la cuadrícula se adapta entonces para modificar/ensanchar la malla.
En el presente caso, los orificios son círculos, todos del mismo tamaño. El tamaño del orificio (aquí el diámetro del círculo) representa la histéresis que se permite en la posición del UE potencialmente asociado a este orificio. Cada orificio corresponde a una porción de la superficie terrestre.
En modos de realización, un orificio tiene una forma distinta de un círculo, por ejemplo, un cuadrado, un triángulo. En un modo de realización, la malla de los orificios se define de modo que un haz dirigido al centro del orificio ilumine todo el orificio de forma satisfactoria (por encima de un umbral mínimo fijado) y de modo que dos haces que iluminen dos orificios vecinos no se solapen (fijando un umbral de potencia máxima del haz en el límite del orificio que ilumina). Por ejemplo, el diámetro del círculo corresponde a una distancia de algunos km a algunas decenas de km, por ejemplo entre 0 km y 100 km, y la distancia mínima entre dos orificios vecinos corresponde a una distancia de entre unas decenas y unas centenas de km, por ejemplo, por ejemplo, dentro del intervalo [10 km; 900 km].
La forma de los orificios y de la malla asociada está diseñada para garantizar un cierto nivel de aislamiento en términos de C/I entre los haces susceptibles de apuntar a los orificios de la malla. Este dimensionamiento tendrá en cuenta el diagrama de formación de los haces que pueden generarse con la antena de satélite 12 y el reparto de potencia realizado por el satélite entre los haces servidos. Con referencia a la figura 5, una parte de cada cuadrícula G1,..., G16 (porciones correspondientes a la misma porción de la superficie terrestre) está representada: los orificios aparecen en blanco, el resto de la parte de la cuadrícula en gris.
En un modo de realización, en las distintas cuadrículas G1 a G16, la malla de puntos es la misma, pero desplazada, es decir, dispuesta de forma diferente cada vez en la cuadrícula.
Con referencia a la figura 4, en un modo de realización, el bloque de control 50, que incluye el bloque de asignación PRB 51, el bloque de estimación de ubicación de los UE 52 y la base 70 del conjunto de cuadrículas están adaptados para implementar las etapas de un proceso de asignación de PRB 100 para el siguiente intervalo de tiempo considerado (es decir, para una o más franjas) según la invención.
Así que en una etapa 101, de todos los UE a los que deben prestarse servicio en la cobertura, se identifican los UE a los que se prestará servicio simultáneamente en la siguiente franja y el bloque de estimación de ubicación de los UE 52 obtiene la ubicación de los UE en el sistema 10 que son visibles desde la plataforma de satélites 11.
En una etapa 102, el bloque de asignación de PRB 51 determina la asignación de los PRB por UE visible desde la plataforma de satélite 11 en función de la ubicación de los UE, la asignación de los PRB por UE que define los PRB que se utilizarán en el siguiente intervalo de tiempo considerado (excluidos los no asignados) para la transmisión y recepción de datos entre este UE y la plataforma de satélite.
A cada cuadrícula Gi, i = 1 a 16, del conjunto de cuadrículas 80 se le asigna un PRB (o un conjunto de PRB). El mismo PRB (o conjunto de PRB) no puede asociarse a dos cuadrículas separadas en el conjunto de cuadrículas 80. PRB distintos (o conjunto de PRB) pueden asociarse independientemente a la misma cuadrícula (es decir, sin formar parte de un conjunto de PRB asignados en bloque a un UE); estas cuadrículas se consideran entonces como dos cuadrículas distintas para el resto de la etapa 102.
Los recursos del PRB se asignan según la siguiente regla:
el mismo PRB asociado a una cuadrícula sólo puede asignarse a cada uno de varios UE si los UE aparecen en orificios separados de la cuadrícula (es decir, el PRB no puede asignarse a dos o más UE que estarían en el mismo orificio; y el PRB no puede asignarse a un UE que no se encuentre en un orificio).
Hay muchas formas de determinar cómo acoplar los PRB a las cuadrículas en la etapa 102, respetando esta norma: Basado en criterios geométricos especificados, el bloque de asignación del PRB 51 asocia los UE con los orificios de las cuadrículas, garantizando que un UE sólo se asocia a una única cuadrícula y a un único orificio de dicha cuadrícula. Puede haber varios UE en el mismo orificio en la misma cuadrícula. Selecciona los UE que están autorizados a transmitir/recibir simultáneamente en el siguiente intervalo de tiempo. Para ello, podrá tener en cuenta uno o varios criterios, en particular:
- demanda de tráfico y/o
- la minimización del número de cuadrículas asociadas a los UE seleccionados (minimizar el número de cuadrículas diferentes maximiza la reutilización del espectro y, por tanto, maximiza la capacidad).
A continuación, el bloque de asignación de PRB 51 asigna uno o más PRB primero para cada cuadrícula asociada a los UE seleccionados y después para cada UE seleccionado y asociado a esta cuadrícula, respetando las siguientes reglas y las restricciones de la demanda de tráfico:
- los PRB asignados a distintas cuadrículas deben ser diferentes.
- los UE que están en el mismo orificio de la misma cuadrícula deben tener PRB diferentes.
Por ejemplo, el proceso implementado en la etapa 102 es el siguiente para seleccionar los UE autorizados a transmitir/recibir simultáneamente en el siguiente intervalo de tiempo; también se tendrá en cuenta un criterio de minimización del número de cuadrículas diferentes asociadas a los grupos de UE seleccionados (la minimización del número de cuadrículas diferentes maximiza la reutilización del espectro y, por tanto, maximiza la capacidad): para cada UE considerado sucesivamente:
- en una subetapa 102_1, el bloque de asignación PRB 51 determina, en función de la localización obtenida en la etapa 101, entre los orificios restantes de la cuadrícula que quedan por seleccionar, los orificios de las cuadrículas en los que se encuentra el UE (es decir, el orificio de la cuadrícula correspondiente a la porción de la superficie terrestre en la que se encuentra el UE), y selecciona, entre estos, el orificio de la cuadrícula cuyo centro está más cerca del UE;
- en una subetapa 102_2, el orificio así seleccionado en la etapa 102_1 se suprime del conjunto de orificios de la cuadrícula aún por seleccionar;
- en una subetapa 102_3: las subetapas 102_1 y 102_2 se iteran mientras queden PRB por asignar al UE en cuestión; después
- las subetapas 102_1 a 102_3 se realizan entonces para el siguiente UE considerado.
La asociación de un PRB o un conjunto de PRB exclusivos con la cuadrícula se realiza para cada cuadrícula en función de la demanda de tráfico asociada a los UE (los de mayor demanda) en cada una de las cuadrículas. Después, el PRB asociado a la cuadrícula se asigna a cada UE asociado a la cuadrícula; o cuando se ha asociado a la cuadrícula un conjunto de varios PRB, los PRB se asignan entre el conjunto de PRB exclusivos para cada UE asociado a la misma cuadrícula en función del volumen de demanda de tráfico para ese UE: por ejemplo, considerando los PRB denominados PRB1, PRB2 y PRB3 asociados a una cuadrícula, asociada a su vez a tres terminales UE1, UE2, UE3 correspondientes a los respectivos volúmenes de demanda V1, V2, V3, con V1<V2<V3, PRB1, por ejemplo, se<asignará a cada uno de>U<e>1,<UE2, UE3, PRB2 se asignará a UE2 y UE 3 y PRB3 se asignará a UE3.>
En un modo de realización, el PRB se asigna entre las cuadrículas según la ubicación del UE, de su red asociada y de una vista general de la red y los UE servidos simultáneamente.
Por último, en una etapa 103, la asignación así definida para los próximos intercambios es entregada por el bloque de control 50 a los distintos elementos de la red 10 que necesitan utilizar esta asignación: el gNB, los canales de procesamiento de emisión y recepción del satélite 30, 60, los UE visibles.
A continuación, se repiten las etapas 101 a 103 para determinar la asignación del siguiente intervalo de tiempo (por ejemplo, cada T milisegundos).
Cada cuadrícula asociada a un PRB (o a un conjunto de PRB) se asocia, por tanto, a un grupo de UE al que se ha asignado el PRB (o al menos un PRB del conjunto de PRB). En un modo de realización, para cada UE, la cuadrícula que se selecciona prioritariamente es aquella que contiene el orificio más cercano al UE (por ejemplo, la que tiene el orificio cuyo centro está situado a la menor distancia del UE).
En un modo de realización, en la etapa 102, si después de implementar la etapa 102 (1a pasada), aún quedan PRB por asignar y UE que no han recibido la asignación necesaria, lo que significa que ya no se pueden respetar las restricciones impuestas por el patrón de cuadrícula, la etapa 102 se ejecuta de nuevo (2a pasada) para los PRB que aún deben asignarse en relación con los UE que aún deben servirse considerando otro conjunto de cuadrícula(s). Cada cuadrícula de este otro conjunto de cuadrículas tiene orificios más juntos que las cuadrículas del conjunto de cuadrículas 80 (peor C/I). Se pueden implementar otras pasadas con otros conjuntos de cuadrículas sucesivamente más "ajustadas" hasta que se agoten los recursos o se alcance un C/I fijado como demasiado degradado.
En una realización (degradada), hay puntos en la superficie de la tierra cubiertos por la plataforma de satélite que están fuera de todos los orificios de todas las cuadrículas. En tal caso, el orificio de la cuadrícula más cercano a uno de estos puntos se asignará a ese punto.
En un modo de realización, la ubicación de cada UE en la etapa 101 es obtenida por el bloque de estimación de ubicación 52 en función de una o más ubicaciones del UE entre:
- una ubicación del UE proporcionada por el propio UE (por ejemplo, por el GPS del UE o una ubicación derivada del receptor GNSS del UE);
- una ubicación del UE proporcionada directa o indirectamente por la función gNB en el dispositivo de procesamiento en tierra 14, (por ejemplo, a través de la Información del Estado del Canal (CSI);
- una localización del UE determinada en función de una dirección de llegada (DOA) estimada, a la antena de satélite 12, de la señal procedente de cada UE.
Se conocen las señales de sondeo (SRS) transmitidas por los UE y recibidas por la plataforma de satélite 11: de acuerdo con la norma 5G NR, estas señales se conocen de antemano y están personalizadas para cada usuario. Estas señales se miden periódicamente, conforme a la norma 5G NR, en la cadena de recepción por satélite. Se utiliza un algoritmo LMS ("mínimos cuadrados medios") para actualizar el valor de los pesos de formación de haces asociados a cada elemento radiante de la antena con el fin de maximizar la relación señal/ruido de las señales SRS recibidas. Las leyes de formación de haces recién obtenidas pueden utilizarse para estimar la dirección de llegada de estas mismas señales desde el UE... Dependiendo del diseño, esta actualización se lleva a cabo en la plataforma de satélite 10 o en el dispositivo de procesamiento en tierra 14 (en este último caso, los datos necesarios se intercambian en el alimentador 13).
En un modo de realización de la invención, en la etapa 101, el bloque de estimación de ubicación 52 (que, como se ve anteriormente, se encuentra en la plataforma de satélite 11 o en el dispositivo de procesamiento en tierra 14 e intercambia datos con la plataforma de satélite 11 a través del alimentador 13) aplica un algoritmo de tipo LMS ("mínimos cuadrados medios") para determinar el valor de los pesos de formación de haz asociados a cada elemento radiante de la antena que maximiza la potencia de las señales de sondeo (señales SRS recibidas). Estas leyes de formación de haces recién obtenidas permiten estimar la dirección de llegada de estas mismas señales procedentes del UE: el bloque de estimación 52 aplica entonces una regresión no lineal que permite recuperar, a partir de los pesos recién determinados, la dirección de llegada (DOA) en términos de elevación y acimut.
Ahora se han aclarado estos aspectos.
Gracias al satélite 11 y al centro de la posición de la célula dirigida, la dirección del haz se calcula y se aplica al haz mediante la DBFN (Red de formación de haces digitales).
El centro del vector de dirección de la célula se toma como origen; la referencia 80 indica el centro de la Tierra.
La dirección relativa a la normal del panel DRA de la antena se utiliza para determinar las leyes de fase que deben aplicarse para formar el haz que iluminará la célula.
Con referencia a las figuras 1, 2 y 3 tenemos:
dUE = CPXUE - PÍAT, PyUE - PySAT. PzUE PzSAT)
dSATes la dirección de la normal de la antena con respecto a una referencia centro-tierra, comoduE.
Como con la formación de haces, lo importante es la direccióndrespecto a la normal de la antena, hay que poner el vectordUEen el sistema de referencia de la antena de satélite.
De este modo,d = dUE - dSAT
En primer lugar, hay que determinar dos ángulos con respecto a la normal de la antena:
a que es el ángulo entre la normal de la antena (eje z) y la proyección dedsobre el plano (xy) denominadopro jdxyes decir, el acimut;
pque es el ángulo entre la normal de la antena (eje z) y la proyección dedsobre el plano (yz) denominadopro jdyzes decir, la elevación.
Gracias a estos dos ángulos, entonces es posible calcular los ángulos de dirección de una antena rectangular utilizando el siguiente algoritmo.
• Sea S la distancia entre los centros de los elementos radiantes consecutivos en los dos ejes de la antena (x e y)
• SeaNXEel número de elementos radiantes en el eje x.
• SeaNy Eel número de elementos radiantes en el eje y.
• Sea A la longitud de onda de la señal que se va a formar.
Los pesos se calculan del siguiente modo:
para
f c , = 0 a f f f - 1
para
kx =0 aN™ - 1
dx = kx.S.sen(a)
dy = ky .S.sen(/3)
j p -2 n d .i/X
x ,y c
Esto permite calcular los pesos a partir de ángulos conocidos.
Dicho esto, veamos ahora el camino inverso, es decir, cómo encontraray@a partir de Wx,y: aquí es donde entra la regresión mencionada anteriormente. Sea el conjunto de pesos de cada elemento radiante para el que buscamos encontraratgy@tg.La regresión encuentraa13yf i tgque minimiza el error al cuadrado, es decir, minimizar¿yj x ,yI\wvvxt,yB- Wvvx ,y \|2■
La regresión puede realizarse utilizando varios algoritmos bien conocidos por los expertos en la materia, por ejemplo, la regresión no lineal o el algoritmo de gradiente. En cualquier caso, el objetivo de estos algoritmos es encontraratgyPtgque minimice el error cuadrático. Esto permite determinar el vectord,conociendo entoncesósatque viene dado por la plataforma de satélite que controla la actitud del mismo,duEse determina entonces en función dedsATyd.A continuación, el bloque de estimación de ubicación 52 determina la posición de un UE como la intersección de la superficie terrestre y la DOA así estimada.
Cabe señalar que la evaluación de la DOA y/o la ubicación de un UE, tal como se ha descrito anteriormente, sobre la base de los pesos de formación de haces actualizados, puede implementarse independientemente de cualquier uso de la DOA o la ubicación en la asignación de los PRB.
La invención se ha descrito anteriormente en una realización particular, con especial referencia a la norma NTN 5G NR. Naturalmente, es aplicable a otras tecnologías, como la asignación de recursos de tiempo-frecuencia OFDM, FO basado en OFDM, pero también DVB RCS2, MF-TDMA...
En la realización descrita a continuación, la asignación se ha descrito con referencia a un satélite. En otro modo de realización, la asignación según la invención se implementa a nivel de una constelación de satélites que comprende varios satélites, para evitar interferencias entre las telecomunicaciones que utilizan diferentes satélites de la constelación.
El método descrito puede implementarse ejecutando instrucciones de software en un procesador. Como alternativa, puede implementarse utilizando hardware dedicado, normalmente un circuito integrado digital, específicos (ASIC) o basados en lógica programable (por ejemplo, FPGA/Field Programmable Gate Array).
Según los modos de realización, la unidad de control se encuentra en tierra (por ejemplo, en el dispositivo 14) o en la plataforma de satélite 11.
Por ejemplo, la arquitectura del estado de la técnica de un satélite transparente se modifica para incluir esta función RU en lugar del DTP ("Digital Transparent Processor") en la plataforma de satélite 11. La carga útil se convierte entonces en regenerativa y el enlace alimentador 13 transporta las muestras en el dominio de la frecuencia de acuerdo con la división funcional entre la RU a bordo y la DU (Unidad Distribuida) en tierra. Un buen compromiso es, por ejemplo, una división de 7,3 en el enlace descendente DL y de 7,2 en el ascendente UL, lo que limita la complejidad a bordo al tiempo que limita el desbordamiento del alimentador 13.
Algunos tipos de satélites no disponen de formadores de haz digitales: los grandes satélites con formadores de haz de salida TWTA tipo MFPB (Multi-Feed Per Beam), por ejemplo, o los satélites con formadores de haz ABFN (constelaciones Ka, por ejemplo). Un enfoque propuesto en bandas milimétricas permite mantener cierto grado de agilidad limitando al mismo tiempo el consumo de energía mediante el uso de ABF<n>, que se muestra en la figura 7.
En general, los ABFN permiten ensamblar un subconjunto de elementos radiantes en subpaneles que emiten uno o dos haces. A continuación, estos subhaces de cada subpanel se ensamblan entre sí mediante un DBFN para multiplicar el número de haces. Este enfoque híbrido permite aplicar la invención incluso en cargas útiles que no implementan un DBFN puro.
En el caso de una solución de satélite VHTS basada en MFPB, la invención permite, por ejemplo, desplazar la malla de los haces para permitir reenfocarlos hacia los usuarios que deben ser atendidos y "bloquear" las zonas entre los haces, que presentan roll-offs de entre 3 y 6 dB, en función de la disposición: véase la figura 8, que, comparadas con las cuadrículas de la FIG 5, corresponden a orificios en forma de hexágono. En la figura 8, vemos la representación de dos cuadrículas (una con línea continua y otra con línea discontinua).
Claims (9)
1. Método de asignación de recursos de tiempo-frecuencia de telecomunicaciones en un sistema de telecomunicaciones inalámbricas por satélite (10),
dicho sistema de telecomunicaciones por satélite que comprende un satélite (11), terminales de usuario UE (20_1, 20_2), con el satélite que está adaptado para implementar simultáneamente varios haces de telecomunicaciones (B_1, B_2) asociados cada uno, en un instante dado, a un terminal de usuario UE separado (20_1, 20_2) y reenfocar dinámicamente cada haz sobre el UE asociado a dicho haz;
cada haz de telecomunicación (B_1, B_2) que se establece en función de los recursos de tiempo-frecuencia asignados selectivamente al UE asociado (20_1, 20_2);
dicho método comprende las siguientes etapas implementadas por un bloque electrónico de asignación de recursos (50):
- obtención de la posición de cada UE (20_1,20_2); y que estácaracterizado por que:
- dado un conjunto (80) de cuadrículas (G1, G2), cada una de las cuales representa al menos una parte de la superficie terrestre y comprende una pluralidad de zonas no contiguas distribuidas por la cuadrícula, con la distancia entre dos zonas cualesquiera de una cuadrícula que es superior a un umbral específico distinto de cero asociado a la cuadrícula, la asignación de recursos de tiempo-frecuencia relativos a un instante T se realiza aplicando al menos la siguiente regla, al menos un mismo recurso de tiempo-frecuencia asociado previamente a la cuadrícula: dicho recurso de tiempo-frecuencia asociado a la cuadrícula puede asignarse a cada uno de los 2 UE (20_1, 20_2) sólo si las posiciones obtenidas de dichos 2 UE se encuentran en zonas distintas de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la cuadrícula.
2. Método de asignación de recursos de tiempo-frecuencia según la reivindicación 1, según el cual, si durante una primera etapa de asignación de recursos de tiempo-frecuencia utilizando dicho conjunto (80) de cuadrículas (G1, G2), cada uno asociado a un primer umbral específico, no fue posible asignar un recurso de tiempo-frecuencia al menos a un UE (20_1,20_2) de acuerdo con la regla, se realiza otra etapa de asignación utilizando al menos un conjunto de cuadrículas adicionales que representan al menos dicha porción de la superficie terrestre y cada una de las cuales comprende una pluralidad de zonas no contiguas distribuidas por la cuadrícula, siendo la distancia entre dos zonas cualesquiera de una cuadrícula superior a un segundo umbral específico distinto de cero asociado a la cuadrícula, por debajo del primer umbral.
3. Método de asignación de recursos de tiempo-frecuencia según las reivindicaciones 1 o 2, según el cual se asignan los recursos de tiempo-frecuencia, respecto a un instante T, además aplicando al menos la siguiente regla: dada una primera cuadrícula (G1), respectivamente, una segunda cuadrícula (G2) distinta de la primera, del conjunto (80) de cuadrículas asociadas a un primer recurso de tiempo-frecuencia, respectivamente un segundo recurso de tiempo-frecuencia distinto del primer recurso de tiempo-frecuencia: cuando se determina que un UE (20_1,20_2) está situado tanto en una primera zona de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la primera cuadrícula como en una segunda zona de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la segunda cuadrícula, se determina si el UE está más cerca del centro de la primera zona o del centro de la segunda zona; y si se determina que el UE está más cerca del centro de la primera zona, respectivamente de la segunda zona, se le asigna el primer recurso de tiempo-frecuencia o el segundo recurso de tiempo-frecuencia, respectivamente.
4. Método de asignación de recursos de tiempo-frecuencia según una de las reivindicaciones anteriores, según el cual la posición de un UE (20_1, 20_2) se obtiene realizando las siguientes etapas:
- cálculo de los valores de pesos de la formación de haces que maximizan la potencia de las señales predefinidas recibidas de un UE;
- estimación de la Dirección de Llegada, conocida como DOA, de una señal procedente de un UE en función de dichos pesos de formación de haces determinados para el UE aplicando un algoritmo de regresión que relacione los pesos de formación de haces y las DOA;
- determinación de la posición del UE en función de al menos la intersección de la superficie terrestre y la DOA estimada.
5. Programa informático, destinado a ser almacenado en la memoria (70) de un bloque electrónico (50) de asignación de recursos en un sistema de telecomunicaciones inalámbricas por satélite (10) que comprende un satélite (11), terminales de usuario UE (20_1, 20_2), el satélite que utiliza simultáneamente varios haces de telecomunicaciones (B_1, B_2) cada uno asociado a un usuario distinto (20_1, 20_2) y reenfocar dinámicamente cada haz en el UE asociado;
cada haz de telecomunicación (B_1, B_2) que se establece en función de los recursos de tiempo-frecuencia asignados selectivamente al UE asociado (20_1, 20_2); dicho bloque (50) de asignación de recursos de tiempofrecuencia que comprende además un microordenador;
dicho programa informático que comprende instrucciones que, cuando se ejecutan en el microordenador, realiza las etapas de un método según una de las reivindicaciones anteriores.
6. Dispositivo (50) de asignación de recursos de tiempo-frecuencia de telecomunicaciones para un sistema (10) inalámbrico de telecomunicaciones por satélite,
dicho sistema de telecomunicaciones por satélite que comprende un satélite (11), terminales de usuario UE (20_1, 20_2), estando el satélite adaptado para implementar simultáneamente varios haces de telecomunicaciones (B_1, B_2) asociados cada uno, en un instante dado, a un terminal de usuario UE distinto (20_1, 20_2) y reenfocar dinámicamente cada haz sobre el UE asociado a dicho haz;
cada haz de telecomunicación (B_1, B_2) está establecido en función de los recursos de tiempo-frecuencia asignados selectivamente al UE asociado (20_1, 20_2);
dicho dispositivo (50) de asignación de recursos está adaptado para obtener la posición de cada UE (20_1, 20_2) y se caracteriza por que: dado un conjunto (80) de cuadrículas (G1, G2), cada una de las cuales representa al menos una parte de la superficie terrestre y comprende una pluralidad de zonas no contiguas distribuidas por la cuadrícula, siendo la distancia entre dos zonas cualesquiera de una cuadrícula superior a un umbral específico distinto de cero asociado a la cuadrícula, para asignar recursos de tiempo-frecuencia en un momento dado T, aplicando al menos la siguiente regla, al menos un mismo recurso de tiempo-frecuencia asociado previamente a la cuadrícula: dicho recurso de tiempo-frecuencia asociado a la cuadrícula puede asignarse a cada uno de los 2 UE (20_1, 20_2) sólo si las posiciones obtenidas de dichos 2 UE se encuentran en zonas distintas de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la cuadrícula.
7. Dispositivo (50) de asignación de recursos de tiempo-frecuencia según la reivindicación 6, adaptado para, si durante una primera etapa de asignación de recursos de tiempo-frecuencia utilizando dicho conjunto (80) de cuadrículas (G1, G2), cada uno asociado a un primer umbral específico, no pudo asignar un recurso de tiempo-frecuencia al menos a un UE (20_1,20_2) de acuerdo con la regla, realizar una etapa de asignación adicional utilizando al menos un conjunto de cuadrículas adicionales que representan al menos dicha porción de la superficie terrestre y cada una de las cuales comprende una pluralidad de zonas no contiguas distribuidas por la cuadrícula, siendo la distancia entre dos zonas cualesquiera de dicha pluralidad de zonas de una cuadrícula superior a un segundo umbral específico distinto de cero asociado a la cuadrícula, por debajo del primer umbral.
8. Dispositivo (50) de asignación de recursos de tiempo-frecuencia según las reivindicaciones 6 o 7, adaptado para asignar recursos de tiempo-frecuencia en un momento dado T, aplicando al menos la siguiente regla:
dada una primera cuadrícula (G1), respectivamente, una segunda cuadrícula (G2) distinta de la primera, del conjunto (80) de cuadrículas asociadas a un primer recurso de tiempo-frecuencia, respectivamente un segundo recurso de tiempo-frecuencia distinto del primer recurso de tiempo-frecuencia: cuando se determina que un UE (20_1,20_2) está situado tanto en una primera zona de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la primera cuadrícula como en una segunda zona de dicha pluralidad de zonas no contiguas distribuidas en la segunda cuadrícula, se determina si el UE está más cerca del centro de la primera zona o del centro de la segunda zona; y si se determina que el UE está más cerca del centro de la primera zona, respectivamente de la segunda zona, se le asigna el primer recurso de tiempo-frecuencia o el segundo recurso de tiempo-frecuencia, respectivamente.
9. Dispositivo (50) de asignación de recursos de tiempo-frecuencia según una de las reivindicaciones 6 a 8, adaptado para obtener la posición de un UE (20_1, 20_2) calculando los valores de los pesos de formación de haces que maximizan la potencia de las señales predefinidas recibidas de un UE, y a continuación estimando la Dirección de Llegada, conocida como DOA, de una señal procedente de un UE en función de dichos pesos de formación de haces determinados para el UE aplicando un algoritmo de regresión que relacione los pesos de formación de haces y las DOA, y determinando la posición del UE en función de al menos la intersección de la superficie de la Tierra y la DOA estimada.
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